聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力

介绍

聚碳酸酯是目前应用最广泛的热塑性工程塑料之一，其具有良好的力学性能、耐热性和耐化学性，因此被广泛应用于光学、电子、汽车、医疗等领域。而注塑成型是制造聚碳酸酯光学制品的主要工艺之一，但残余应力是注塑成型的一个重要问题。本文将从聚碳酸酯的特性、注塑成型的原理和影响残余应力的因素三个方面来探讨聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力问题。

聚碳酸酯的特性

聚碳酸酯是一种透明、高强度、高韧性、耐热性、耐化学性、易加工的热塑性工程塑料。它具有以下特点：

1.高强度：聚碳酸酯的强度比普通塑料高出1.5倍以上。

2.高透明度：聚碳酸酯的光透明度比玻璃高出1.2倍。

3.耐热性：聚碳酸酯的耐热性比普通塑料高出20℃左右。

4.耐化学性：聚碳酸酯的耐化学性好，能耐受酸、碱、有机溶剂等化学物质的侵蚀。

5.易加工：聚碳酸酯易于成型、吹塑、注塑等加工方式。

注塑成型的原理

注塑成型是将熔化的塑料通过注塑机的喷嘴注入到模具的腔中，然后在高压下冷却固化为成型品。这是目前最常用的制造塑料制品的方法，它具有以下优点：

1.生产成本低：注塑成型在制造大批量产品时效率高，生产成

本较低。

2.高精度：注塑成型可以制造高精度、复杂的塑料制品。

3.材料选择范围大：注塑成型可以处理多种类型和品质的塑料。

然而，注塑成型也存在一些缺点，如制品易产生残余应力等。

影响残余应力的因素

注塑成型的过程中，塑料的分子会因加压和冷却而产生应力。残余应力是指人为造成的、材料在工艺加工过程中留下的，流程结束后未完全消失的应力。残余应力一旦产生，会直接影响光学性能、形态稳定性及使用寿命，其产生原因主要有以下几个方面：

1.注塑成型参数的设置：注塑机的压力和温度设置、注塑速度、压力保持时间等因素会直接影响注塑成型的质量和残余应力的产生。

2.模具设计：模具的结构、阀门位置、物料流动情况等都会影

响注塑成型的质量和残余应力的产生。

3.塑料性质：塑料的性质差异也会对残余应力产生影响，比如

聚酯的残余应力一般比聚碳酸酯大。

对策与方法

为减少聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力，我们可以采取以下措施：

1.优化注塑成型参数：选择合适的注塑机、模具、材料，并根

据产品类型和工艺特点，适度调整注塑机参数，以达到最佳成型效果。

2.模具设计改进：在设计和制作模具时，可增加放松喷口、增

加进胶口、减少模具的尺寸公差等方式，减少残余应力产生。

3.材料选择与调配：在选材时，尽可能选择低残余应力的材料，并合理调配材料组分，降低残余应力。

结论

聚碳酸酯是一种优良的热塑性工程塑料，通过注塑成型可制造高品质的光学制品。但残余应力是注塑成型的一个重要问题，因此需要从注塑成型参数、模具设计和材料选择等方面采取措施降低它的产生。合理调整成型参数、改进模具设计、优化材料组成是减少残余应力的有效方法，对于聚碳酸酯光学制品的制造至关重要。除了上述措施外，还有其他的方法可用于减少

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力，如以下几点：

4.热处理：通过热处理可以消除残余应力，是减少残余应力的常用方法。热处理的温度、时间和方式要根据产品的要求和材料的特性进行选择。

5.离线加工：离线加工是指将塑料制品经过注塑成型后，通过离线温度控制、气流控制等方式进行加工处理。这种方法可以减少残余应力的产生，提高产品的光学性能和稳定性。

6.二次注塑成型：基于容器的注塑成型是一种重要的二次注塑成型方法，它可以在注塑成型后，对产品再进行注塑操作，以改善其性能和外观，减少残余应力的产生。

总之，聚碳酸酯光学制品的注塑成型过程中，残余应力是一个不可避免的问题。采取一系列有效的措施，可以减少残余应力的产生，提高产品的光学性能和稳定性。从注塑成型参数、模具设计和材料选择等多个方面入手，最终实现优化制造，达到最佳效果。